震級與能量計算

震級是通過儀器給出地震大小的一種量度。它是考慮了震中距離和震源深度的校正后的地動的量度。取不同的地震波震相可以求得不同的地震震級。通常所說的里氏震級是一種近震震級，此外，還有面波震級，體波震級，矩震級等，不同方法測定的震級可以通過一定公式換算?，F(xiàn)在比較通用的震級是Ms震級，也稱為統(tǒng)一震級，可直接用M表示。我國現(xiàn)在使用的是統(tǒng)一震級Ms，最后的結(jié)果是取多臺的平均震級。震級是表征地震強弱的量度，單位是“里氏”，通常用字母M表示，它與地震所釋放的能量有關(guān)。單個震級計算公式：M=M(A/T、A、h、K、P、R)適用于遠震即A》20°,近震要建立專用公式。簡化為M=M(A/T、A、h)+CCrkA——地震面波最大地動位移，取兩水平分向地動位移的矢量和，卩mT 相應(yīng)周期，SA——震中距，(度)K 震源性質(zhì)(震源機制和頻譜)P 傳播路徑性質(zhì)R 接收器性質(zhì)由于Cr和Ck分別代表震源校正和接收器矯正，常常是不確定的，因此取近似值：當(dāng)震深h^50千米M=lg(A/T)max+o(A)測量最大地動位移的兩水平分量時，要取同一時刻或周期相差在1/8周之內(nèi)的震動。若兩分量周期不一致時，則取加權(quán)和：T=(TNXAN+TEXAE)/(AN+AE)式中：AN 南北分量地動位移，卩m；AE 東西分量地動位移，卩m；TN AN的相應(yīng)周期，S；TE AE的相應(yīng)周期，S；量規(guī)函數(shù)o(A)為：o(A)=1.66lgA+3.5 20°《A《160°當(dāng)震源深度不限時：M=M(A/T、A、h)震級聯(lián)測的方法有利于聯(lián)合側(cè)定對有限組的震中和臺站的震級公式和臺站的校正值。Mr=log(A/T)IJ(A/T)ij+alogA/;+b+Cq克里特地震系統(tǒng)(我國地震震級標(biāo)準(zhǔn))包括區(qū)域地震震級Ml，面波震級"s,體波震級mb。體波是指能在地球內(nèi)部三維空間內(nèi)向任何方向傳播的波，包括橫波(S波)和(縱波P波)。面波是指沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟ā５胤叫缘卣穑?=lg如+lgR@L+S(A)R@) L是量規(guī)函數(shù)，它的物理意義是補償?shù)卣鸩S距離的衰減，使用的儀器不同，R(^l不同，例如，在規(guī)范中基式儀的量規(guī)函數(shù)為Rg，64、62型地震儀的量規(guī)函數(shù)為R2(△)。MS適用于距接收站臺相對遙遠的地震，不適用于深源地震。S(A)為站臺校正值，實際應(yīng)用中取值為零。，在于界面相垂直的方向上，波動的振幅急劇衰減。R($l表A/km基式匕(△)62、64型A/km基式匕(△)62、64型勺(△)0~51.81.8210~2203.84.0101.91.9230~2403.94.1152.02.0250~2603.94.1202.12.1270~2804.04.2252.32.3290~3004.14.3302.52.5310~3204.14.4352.72.73304.24.5402.82.83404.24.5452.92.9350~3704.34.5503.03.0380~3904.34.6553.13.1400~4204.44.760~703.23.2430~4604.44.7575~853.33.3470~5004.54.8

90~1003.43.4510~6004.54.91103.53.5610~6504.65.01203.53.57004.75.1130~1403.53.6750~8004.75.2150~1603.63.7850~9004.85.2170~1803.73.810005.3190~2003.73.9面波震級：古登堡面波震級公式（1945）：Mslg^o+1.661g4+1.818 20°《△《130°18s〈T〈22sAo 水平向最大地動振幅莫斯科布拉格公式（1967）：畋log^/T） +1.661gA+3.3 20°<A<160°18s〈T〈22s不同震中距△選用地震面波周期（T）值△/(°)T/S△/(°)T/S△/(°)T/S23~6209~147014~2244~7259~168016~2265~83010~169016~2286~94012~1810016~25107~105012~2011017~25158~126014~2013018~25我國面波地震震級公式：采用速度平坦型數(shù)字地震儀的最大振幅求取震級（1995）Ms1gyMAX/2n+1.661gL+3.35 10°<A<130°的單位是（號）若采用仿763長周期地震記錄，以垂直向瑞利波質(zhì)點最大速度測定震級Ms?（1985）

3°<A〈177T>6s叫7=噸⑷門?+勾63@)a3°<A〈177T>6s763長周期地震儀面波震級的量規(guī)函數(shù)0763@)表△/(°)△/(°)△/(°)△/(°)24.02265.82506.311306.9834.28275.85516.331357.0044.48285.87526.351407.0154.64295.90536.361457.0264.76305.94546.381507.0374.88315.96556.391557.0484.98325.99566.401607.0195.06336.01576.421656.99105.13346.04586.431666.98115.20356.05596.451676.97125.26366.07606.451686.97135.31376.00656.521696.96145.36386.11706.571706.94155.41396.13756.621718.92165.45406.15806.651726.90175.49416.17856.701736.88185.53426.19906.731746.85195.58436.20956.761756.80205.62446.221006.811766.75215.66456.251056.831776.70225.69466.261106.861788.65235.72476.271156.901796.45245.75486.281206.92255.79496.201256.95

體波震級：叫=log?O肌與+Q(4h)+C(1956)Q(4,h)是量規(guī)函數(shù)，C為臺站校正值實際使用中Q(A,h)是從下圖中直接查詢。(技術(shù)有限，只能截圖)

矩震級(地震規(guī)模的大小)：Mw=2/31gM0—6.O6地震矩M0=^DS 萬為破裂的平均位錯量，S為破裂面面積地震能量計算：假定一地震臺站位于震中處，到達臺站的地震波的地動位移為X=M“cos(^)0 t上0那里的地動速度為V=-V=-(^4oT。)sin(^)To力。,T0分別代表地震波的振幅和周期，t0為波列的持續(xù)時間。于是單位體積的地動動能密度e為:e=（亠）廠0*必=（亠）（皿）2廠sin2（竝）dt=W）（皿）22T。0 2T°T。 0 T° 4 T°P為介質(zhì)密度，如果波列的持續(xù)時間為Q并以速度V傳播，那么在臺站處通過單位面積的能流為Vt°e.因此，沿半徑h的球面積分給出發(fā)自震源的全部動能：Ek=4nh2Vt°p（爲(wèi)）2To為了計算地震總能量E，必須考慮下列因素：1） 因為平均勢能與動能相等，總地震能量E=2血。2） 由于震中處的地動振幅加倍，力0=2A，這里力。代表自由表面處記錄的振幅。3） 上面計算涉及的是攜帶最大能量的波，在短距離處為S波，必須考慮P波，暫定它為S波能量的一半（gutenberg&richter,1956）。于是co=ntoE=3n3h2Vtnp（ro）20t上0地震能量與震級的關(guān)系LogE=5.8+2.4叫LogE=11.8+1.5MSS以上能量計算公式只是估計，并不精確。地震波波形被大大簡化了，忽略了地震波輻射的方向效應(yīng)，傳播過程中的衰減以及靠近地面時的波動特性等等。震級每相差1.0級，能量相差大約32倍；每相差2.0級，能量相差約1000倍?？紤]衰減情況下爆破產(chǎn)生的地震能量計算方法：地震波能量衰減規(guī)律：A二力oe